PBL 7: REACCIONES QUIMICAS

 1.- ENUNCIADO Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. 

   

Se ha previsto dar a conocer las actividades de ampliación de Física y Química de 4º ESO organizando la exposición de un taller de Química a los alumnos del primer ciclo de Secundaria, para ello, se solicita a los alumnos de 4º que preparen varias reacciones químicas que pudieran ser de interés.

Se les propone 5 de carácter obligatorio y, al menos una, elegida por ellos.

Las de carácter obligatorio serán:

• Comprobación de la presencia de NaCl mediante nitrato de plata (realmente era sal lo del frasco de las disoluciones)

NaCl + AgNO₃    ⇒     ↓AgCl (sólido blanco) +  NaNO₃

• Estudio de una reacción de neutralización  con Indicadores ácido - base

H2SO4 (aq) + NaOH (aq)    ⇒    NaCl (aq) + H₂O (l)

CH₃COOH(vinagre)  +   NH₃   ⇒   CH₃COO-NH₄

• Estudio de una reacción química de precipitación y aumento de la solubilidad con la temperatura    

2 KI +Pb(NO₃)₂     ⇒    2 KNO₃ +↓PbI₂

El yoduro de plomo (II) es un compuesto mucho más soluble en caliente que en frío. Si el recipiente donde se ha dado la reacción  anterior se calienta, el precipitado se disuelve y, al enfriarse de nuevo, se forma un precipitado en forma de escamas brillantes, denominado “lluvia de oro”.

 

• Presencia de almidón mediante una disolución de Yodo (Lugol) e influencia de la temperatura

• Con carácter voluntario elegirán una reacción química que pueda ser reproducida con facilidad, seguridad y con los medios existentes en el laboratorio

2. ESTUDIO DE UNA REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN CON INDICADORES ÁCIDO-BASE (EXPERIENCIA 1)

2.1 MATERIALES

    - Dos vasos de precipitados  

    - Matraz.

    - Cuentagotas

    -  Varilla de vidrio

    - Pinza.

2.2 PROCEDIMIENTO


1- En dos vasos de precipitados cogemos una muestra de NAOH y H2SO4:

2-Cogemos el papel tornasol 

 Y lo introducimos con la ayuda de unas pinzas,
 y obtenemos el siguiente resultado:

 H2SO4

                                                                        NaOH 

                                           

Conclusión:


Gracias a esta experiencia hemos podido comprobar cual era una base y cual era un ácido.
 
EXPERIENCIA 2: Estudio de una reacción de neutralización:

Tras tener la anterior experiencia bien hecha, con las dos muestras de H2SO4 y NaOH procedemos a la siguiente experiencia:



    Materiales:

     -Dos vasos de precipitados  

    - Matraz.

    - Cuentagotas

    -  Varilla de vidrio

    - Pinza.

    - Fenolftaleína: que es un indicador de PH, que en sus soluciones ácidas es incoloro y en las básicas con un color rojo.
     











  Procedimiento:

1. Echamos en un matraz, en el NaOH que teníamos anteriormente.
2. Echamos unas gotas de fenolftaleína y al echar las gotas de fenolftaleína obtendremos un líquido rosa.

3. El Líquido resultante lo traspasamos a un matraz
 










 

Gota a gota, con la ayuda de un cuentagotas.

Removemos para que se mezcle

 4. Añadimos gota a gota con la ayuda de un cuentagotas el H2SO4, a medida que echemos las gotas vamos moviendo el matraz para que se mezcle.
















 5.Al cabo de echar varias veces el H2SO4, se irá cambiando de color.



Video realizado por el Grupo de Ángel, Andrea y Marta:

          

Video realizado a cámara rapida por el Grupo de Ángel, Andrea y Marta:                                                   

  

 


Video realizado a cámara lenta por el  Grupo de Ángel, Andrea y Marta:       

  
 


6. Tras echar el H2SO4, se ha vuelto trasparente:












Conclusión:

Al reaccionar un ácido con una base, estos neutralizan sus propiedades mutuamente y se obtiene un liquido transparente.Gracias a esta experiencia hemos aprendido a neutralizar una disolución.





Hemos podido sacar esta conclusión de las dos experiencias anteriores:

INDICADORES DE pH		PAPEL TORNASOL	FENOLFTALEÍNA	ROJO DE METILO
BASES		COLOR	COLOR	---------
	NAOH	AZUL	ROSA	----------
ÁCIDOS	H2SO4	ROJO(MUY ACIDO)	TRANSPARENTE	-----------

EXPERIENCIA 3: PRESENCIA DE ALMIDÓN MEDIANTE UNA DISOLUCIÓN DE YODO(LUGOL)


  Materiales:


     - Lugol.

     - Almidón.

     - Gradilla. 

     - Pinzas de madera.

     - Mechero bunsen.

Mechero Bunsen, Pinza de Madera,Gradilla, Tubo de Ensayo

Lugol

Procedimiento: 



1- En un tubo de ensayo echamos muy poca cantidad de almidón.

2- Introducimos unas gotas de Lugol en el tubo de ensayo, y comprobamos que toma un color negro/azul oscuro.


























 





3- Encendemos el mechero Bunsen, y lo calentamos.

Mechero Bunsen encendido 

 
4- Al cabo de unos minutos, empezará a cambiar de color a amarillo:

 










 


5- A partir de que salga el color amarillo, se irá aclarando.

 











6-Dejamos enfriar en una gradilla, al colocarlo hay que tener cuidado ya que el tubo de ensayo esta caliente.

7- A medida que se enfría, se irá oscureciendo.

CONCLUSIÓN:

Debido al calor, las uniones entre los elementos de la disolución se hacen más débiles por lo que se separan y el color de la concentración se vuelve transparente y cuando se deja enfriar las uniones se refuerzan por lo que el color de la concentración vuelve a su estado normal.



EXPERIENCIA 5: COMPROBACIÓN DE LA PRESENCIA DE NACL MEDIANTE NITRATO DE PLATA (REALMENTE ERA SAL LO DEL FRASCO DE LAS DISOLUCIONES).

NaCl + AgNO₃    ⇒     ↓AgCl (sólido blanco) +  NaNO₃

 


 Materiales:

-Bote de Disolución D1
-Nitrato de Plata(AgNO₃₎
-Tubo de ensayo 
-Vaso de Precipitados
-Pipeta


 
 

















Procedimiento:   





1- Echamos en un vaso de precipitados un poco de la disolución D1.

 



2- Echamos el nitrato de plata con la ayuda de una pipeta.

3-Traspasamos la disolución a un tubo de ensayo.


4- Podemos observar las diferente grado de sal que tiene cada disolución

Conclusión:

Hemos comprobado que cuanta mayor concentración de sal haya en la disolución mas blanca al echar el nitrato , esta experiencia nos ha servido para demostrar cual tiene mayor cantidad de sal.



EXPERIENCIA 6: ESTUDIO DE UNA REACCIÓN QUÍMICA DE PRECIPITACIÓN Y AUMENTO DE LA SOLUBILIDAD CON LA TEMPERATURA  "LLUVIA DE ORO"

KI + Pb (NO3)2     ⇒  ⇒  ⇒  ⇒  ⇒  ⇒  ⇒  ⇒   2KNO3 + PbI2



Materiales:

-Tubo de Ensayo

-Nuez Doble

-Barra de soporte y base

-Yoduro de potasio (Puede causar irritaciones en la piel al estar en contacto con la piel o los ojos)

- Nitrato de plomo (II) Pb (NO3)2 Es tóxico, no permitir el paso al sistema de desagues ya que es peligroso para el medio ambiente.EVITAR EL CONTACTO CON LA PIEL

-Mechero Bunsen

 












 











HAY QUE TENER PRECAUCIÓN CON ESTA REACCIÓN, EL YODURO DE POTASIO Y EL NITRATO DE PLOMO(II) HAN SIDO ECHADOS POR MAMEN PARA EVITAR PROBLEMAS.


Procedimiento:


1-Se coloca el tubo de ensayo en la nuez doble que esta ya colocada en la barra de soporte.

 




     
















2-Se echan unas gotas primero el Nitrato de Plomo (II) Pb (NO3)2 

 
 






















3- A continuación el yoduro de potasio.Podremos observar que cambia de color a un tono amarillo.

 














Podremos observar que cambia de color a un tono amarillo.



4-Calentamos la disolución hasta que el precipitado se redisuelva,poco a poco la disolución se va volviendo transparente.

 

















6-A medida que pasa el tiempo, se va enfriando y se vuelve a precipitar pero esta vez en forma de unos pequeños cristales que se asemejan al oro.

 

Conclusión:

Cuando se mezclan una disolución de yoduro potásico con una disolución de nitrato de plomo (II), se forma un precipitado de color amarillo yoduro de plomo (II). También se forma yoduro de potasio pero es soluble y permanece en disolución.
El de plomo (II) es un sólido muy insoluble en agua de color amarillo, cuya solubilidad aumenta al aumentar la temperatura.
El yoduro de plomo (II)  se enfria y forman pequeños cristales que parecen oro.

El yoduro de plomo se disuelve mas en caliente que en frío, por lo que al enfriarse el precipitado aparece solidificado en forma de escamas amarillas(Cristales),de ahí el nombre de lluvia de oro.

Gracias a esta experiencia, hemos aprendido las caracteristicas del yoduro de potasio y del nitrato de plomo(II) y las precauciones que hay que tomar para manipularles

EXPERIENCIA 7: REACCIÓN QUÍMICA "LAMPARA DE LAVA"


Materiales:

- 4 Pastillas Efervescentes

-1 vaso y medio de Agua(H2O)

-2 vasos de aceite 

-Recipiente

-Una linterna

-Colorante o tinta (En nuestro caso, hemos usado colorante de repostería)

-Linterna

4 pastillas efervescentes y el colorante en este caso azul

Recipiente

 1 vaso y medio de agua y 2 de  aceite 

Procedimiento: VIDEO EXPLICATORIO DEMOSTRANDO LA REACCIÓN REALIZADO POR NUESTRO GRUPO

https://drive.google.com/folderview?id=0B5C9Y2YGh8ytTjIwUlJVc3lwemc&usp=sharing

Explicación:

Las pastillas efervescentes incluyen bicarbonato de sodio, el cual posee gas de dióxido de carbono encerrado en su estructura, esta no se comporta como un ácido hasta que se pone en agua, en cuyo punto el ácido libera el dióxido de carbono que forma burbujas.Las burbujas forman una espuma que flota en el agua y también en el aceite, sin embargo el agua y el aceite son inmiscibles y  que no se mezclan juntos por lo que la espuma se mantiene  en forma de lava  y flota hacia la superficie, donde las burbujas del recipiente y  el agua restantes hacen subir nuevamente las "bolitas" repitiendose la reacción hasta que el efecto de las pastillas efervescentes acaba.



EXPERIENCIA 8: ESTUDIO DE UNA REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN CON 
INDICADORES ÁCIDO-BASE

CH₃COOH(vinagre)  +   NH₃   ⇒   CH₃COO-NH₄

Materiales:

- Dos vasos de precipitados.

- Vinagre.

- Amoniaco (CH3)

- Rojo de metilo.

- Papel tornasol.

Procedimiento: 

1- Hechamos vinagre en un vaso de precipitadosintroducimos el papel de metilo.

2- Vemos que el papel tornasol ha adquirido un color rojo, el ácido.

3- Introducimos en el otro vaso de precipitados amoniaco e introducimos el papel tornasol.

5- Vemos que ha adquirido un color azul, la base.

6- Introducimos en los dos vasos, el primero con vinagre y el segundo con amoniaco, el rojo de metilo.

























7- Vemos los colores que han adquerido cada uno.

8- El de la derecha es el amoniaco (CH3) y el de la izquierda el vinagre.


9- A continuación, juntamos el ácido (vinagre) sobre la base (amoniaco)

10- Comprobamos que la mezcla no llega a neutralizarse, no se vuelve transparente.
 Lo seguimos intentando echando más amoniaco.

11- Pero finalmente vemos que no llega a neutralizarse.


Conclusión


Hemos observado que tras varios intentos de neutralizar el amoniaco y el vinagre no han logrado neutralizarse.Esta experiencia nos ha servido para observar que no todas las reacciones se neutralizan.